stringtranslate.com

Арсаниловая кислота

Арсаниловая кислота , также известная как аминофениларсеновая кислота или аминофениларсоновая кислота , является органическим мышьяком , аминопроизводным фениларсоновой кислоты , аминогруппа которой находится в 4-м положении. Кристаллический порошок, введенный в медицину в конце 19-го века как Атоксил , его натриевая соль использовалась путем инъекций в начале 20-го века как первый органический мышьяксодержащий препарат, но вскоре было обнаружено, что он чрезмерно токсичен для использования человеком. [1]

Арсаниловая кислота долгое время использовалась в качестве ветеринарной кормовой добавки, способствующей росту, а также для профилактики или лечения дизентерии у домашней птицы и свиней. [2] [3] [4] В 2013 году ее одобрение правительством США в качестве ветеринарного препарата было добровольно отозвано ее спонсорами. [5] Арсаниловая кислота, которая до сих пор иногда используется в лабораториях, [6] в основном связана с ее влиянием на Пола Эрлиха , который запустил подход антимикробной химиотерапии для лечения инфекционных заболеваний людей. [7]

Химия

Синтез был впервые описан в 1863 году Антуаном Бешаном и лег в основу реакции Бешана . [8] [9] Процесс включает реакцию анилина и мышьяковой кислоты посредством реакции электрофильного ароматического замещения .

C6H5NH2 + H3AsO4 → H2O3AsC6H4NH2 + H2O​​​​​​​​​​​​​ ​​​

Арсаниловая кислота встречается в виде цвиттер-иона , H 3 N + C 6 H 4 AsO 3 H − , [10] однако обычно представлена ​​нецвиттер-ионной формулой H 2 NC 6 H 4 AsO 3 H 2 .

История

Корни и синтез

Начиная с 2000 г. до н.э. мышьяк и неорганические соединения мышьяка были одновременно лекарством и ядом. [11] [12] В 19 веке неорганические соединения мышьяка стали выдающимися лекарствами, например, раствор Фаулера , против различных заболеваний. [11]

В 1859 году во Франции, разрабатывая анилиновые красители , [13] Антуан Бешан синтезировал химическое вещество, которое он определил, хотя и ошибочно, как анилид мышьяковой кислоты . [14] Также биолог, врач и фармацевт, Бешан сообщил, что он в 40-50 раз менее токсичен как лекарство, чем мышьяковая кислота , и назвал его Атоксил , [14] первый органический препарат мышьяка. [1]

Медицинское влияние

В 1905 году в Великобритании HW Thomas и A Breinl сообщили об успешном лечении трипаносомоза у животных с помощью Atoxyl и рекомендовали высокие дозы, вводимые непрерывно, для лечения человеческого трипаносомоза ( сонной болезни ). [13] К 1907 году ожидалось, что Atoxyl, более успешный и менее токсичный, чем неорганические мышьяки, значительно поможет расширению британской колонизации Африки и остановит потерю скота в Африке и Индии. [13] ( Колониальная медицина была настолько социально-экономически ценной [15] , что в 1922 году немецкая компания Bayer предложила раскрыть формулу Bayer 205 , разработанную в 1917 году и показавшую успех в лечении сонной болезни в британской и бельгийской Африке, британскому правительству для возвращения немецких колоний, потерянных в ходе Первой мировой войны .) [14] [16]

Однако вскоре Роберт Кох обнаружил в ходе испытаний Атоксила в Германской Восточной Африке , что около 2% пациентов ослепли из-за атрофии зрительного нерва . [14] В Германии Пауль Эрлих сделал вывод о том, что сообщение Бешана о структуре Атоксила неверно, и Эрлих со своим главным химиком-органиком Альфредом Бертхаймом нашли его правильную структуру [13] — аминофенилмышьяковая кислота [17] или аминофениларсоновая кислота [14] — что предполагало возможные производные. [14] [17] Эрлих попросил Бертхайма синтезировать два типа производных Атоксила: арсеноксиды и арсенобензолы. [14]

606-й арсенобензол Эрлиха и Бертхайма, синтезированный в 1907 году, был арсфенамином , признанным неэффективным против трипаносом , но в 1909 году Эрлих и бактериолог Сахачиро Хата обнаружили, что он эффективен против микроорганизма, вызывающего сифилис , заболевание, примерно эквивалентное тогдашнему СПИДу. [17] Компания Farbwerke Hoechst продавала арсфенамин как препарат сальварсан , «мышьяк, который спасает». [14] Его специфичность действия соответствовала парадигме лечения Эрлиха «серебряная пуля» или «волшебная пуля» [11], и Эрлих завоевал международную известность, в то время как успех сальварсана — первого особенно эффективного лечения сифилиса — положил начало химиотерапевтическому предприятию. [17] [18] В конце 1940-х годов сальварсан в большинстве регионов был заменен пенициллином , однако органические мышьяки продолжали использоваться для лечения трипаносомоза. [11]

Современное использование

Арсаниловая кислота получила применение в качестве кормовой добавки для домашней птицы и свиней для стимуляции роста и профилактики или лечения дизентерии . [2] [3] [4] Для домашней птицы и свиней арсаниловая кислота была среди четырех мышьяковых ветеринарных препаратов, наряду с карбарзоном , нитарзоном , роксарзоном , одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). [19] В 2013 году FDA отклонило петиции Центра по безопасности пищевых продуктов и Института сельскохозяйственной и торговой политики, требующие отзыва одобрений мышьяковых животных препаратов, но спонсоры препаратов добровольно обратились в FDA с просьбой отозвать одобрения трех, включая арсаниловую кислоту, оставив одобренным только нитарзон. [5] В 2015 году FDA отозвало одобрение нитарзона. [20]

Арсаниловая кислота до сих пор используется в лабораторных условиях, например, в недавней модификации наночастиц . [6]

Это реагент для определения нитрита в тест-полосках для анализа мочи .

Цитаты

  1. ^ ab Burke ET (1925). «Арсенотерапия сифилиса; стоварсол и трипарсамид». British Journal of Venereal Diseases . 1 (4): 321–38. doi :10.1136/sti.1.4.321. PMC  1046841. PMID  21772505 .
  2. ^ ab Национальный исследовательский совет (США) Комитет по медицинским биологическим эффектам загрязнителей окружающей среды (1977). "Биологические эффекты мышьяка на растения и животных: Домашние животные: фениларсоновые кормовые добавки". В Levander OA (ред.). Мышьяк: Медицинские и биологические эффекты загрязнителей окружающей среды . Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press. стр. 149–51. doi :10.17226/9003. ISBN 978-0-309-02604-8. PMID  25101467.
  3. ^ ab Hanson LE, Carpenter LE, Aunan WJ, Ferrin EF (1955). «Использование арсаниловой кислоты при выращивании товарных свиней». Журнал Animal Science . 14 (2): 513–24. doi :10.2527/jas1955.142513x.[ постоянная мертвая ссылка ]
  4. ^ ab "Arsanilic acid—MIB #4". Канадское агентство по инспекции пищевых продуктов. Сентябрь 2006 г. Архивировано из оригинала 2012-12-13 . Получено 3 августа 2012 г.
  5. ^ ab Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (1 октября 2013 г.). «Ответ FDA на гражданскую петицию о препаратах для животных на основе мышьяка».
  6. ^ ab Ahn, J; Moon, DS; Lee, JK (2013). «Мышьяковая кислота как надежная якорная группа для модификации поверхности Fe3O4». Langmuir . 29 (48): 14912–8. doi :10.1021/la402939r. PMID  24246012.
  7. ^ Патрик Дж. Коллард, Развитие микробиологии (Кембридж, Лондон, Нью-Йорк, Мельбурн: Cambridge University Press , 1976), стр. 53–4.
  8. ^ М. А. Бешан (1863). «Действие по отравлению мышьяком аналина и образованию анилида мышьяковистой кислоты». Компет. Ренд. 56 : 1172–1175.
  9. ^ CS Hamilton и JF Morgan (1944). «Получение ароматических мышьяковых и мышьяковых кислот с помощью реакций Барта, Бешампа и Розенмунда». стр. 2. doi :10.1002/0471264180.or002.10. ISBN 978-0471264187. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь ) ; Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  10. ^ Nuttall RH, Hunter WN (1996). «P-арсаниловая кислота, переопределение». Acta Crystallographica Section C. 52 ( 7): 1681–3. doi :10.1107/S010827019501657X.
  11. ^ abcd Jolliffe DM (1993). «История использования мышьяка человеком». Журнал Королевского медицинского общества . 86 (5): 287–9. doi : 10.1177/014107689308600515. PMC 1294007. PMID  8505753. 
  12. ^ Gibaud, Stéphane; Jaouen, Gérard (2010). «Лекарства на основе мышьяка: от раствора Фаулера до современной противораковой химиотерапии». Медицинская металлоорганическая химия . Темы по металлоорганической химии. Том 32. С. 1–20. Bibcode : 2010moc..book....1G. doi : 10.1007/978-3-642-13185-1_1. ISBN 978-3-642-13184-4.
  13. ^ abcd Boyce R (1907). «Лечение сонной болезни и других трипаносомозов методом Атоксила и ртути». BMJ . 2 (2437): 624–5. doi :10.1136/bmj.2.2437.624. PMC 2358391 . PMID  20763444. 
  14. ^ abcdefgh Steverding D (2010). «Разработка лекарств для лечения сонной болезни: исторический обзор». Parasites & Vectors . 3 (1): 15. doi : 10.1186/1756-3305-3-15 . PMC 2848007. PMID  20219092 . 
  15. ^
    • Надав Давидович и Залман Гринберг, «Общественное здравоохранение, культура и колониальная медицина: оспа и вариоляция в Палестине во время Британского мандата», Public Health Reports (Вашингтон, округ Колумбия, 1974), май–июнь 2007 г.; 122 (3):398–406, § «Колониальная медицина в контексте».
    • Анна Крозье, Практика колониальной медицины: колониальная медицинская служба в Британской Восточной Африке (Нью-Йорк: IB Tauris & Co Ltd, 2007).
    • Дебора Нил, Сети в тропической медицине: интернационализм, колониализм и подъем медицинской специальности, 1890–1930 (Стэнфорд, Калифорния: Издательство Стэнфордского университета , 2012).
  16. ^ Pope WJ (1924). «Синтетические терапевтические агенты». BMJ . 1 (3297): 413–4. doi :10.1136/bmj.1.3297.413. PMC 2303898 . PMID  20771495. 
  17. ^ abcd Bosch F, Rosich L (2008). «Вклад Пауля Эрлиха в фармакологию: дань уважения по случаю столетия его Нобелевской премии». Pharmacology . 82 (3): 171–9. doi :10.1159/000149583. PMC 2790789 . PMID  18679046. 
  18. ^ "Пол Эрлих, Институт Рокфеллера и первая таргетная химиотерапия". Университет Рокфеллера . Получено 3 августа 2012 г.
  19. ^ Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (8 июня 2011 г.). «Вопросы и ответы относительно 3-нитро (роксарсона)».
  20. ^ Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (1 апреля 2015 г.). "FDA объявляет о предстоящем отзыве одобрения нитарсона". Архивировано из оригинала 2017-04-06.